| 1 | Federschwingung |
|---|---|
| L | Ein in horizontaler Richtung schwingendes Masse-Feder-System mit einer Federkonstante von 5 N/cm führt 120 Schwingungen pro Minute aus. Wie groß ist die Masse? Wie groß ist die Rückstellkraft und die Beschleunigung auf die Masse bei einer Auslenkung von 4 cm? |
| 2 | Federschwingung |
| L | Eine Masse m = 200 g schwingt in horizontaler Richtung an einer Feder mit der Federkonstanten k = 15 N/m. a) Bestimme die Schwingungsdauer und Frequenz b) Wie lautet die Gleichung für die Schwingung, wenn der Körper in 6 cm Entfernung von der Ruhelage freigegeben wird? c) Nach welchen Zeiten und mit welcher Geschwindigkeit bewegt er sich durch die Punkte x = ± 2 cm ? d) Berechne die (potentielle) Federenergie und die kinetische Energie in den Punkten x = ± 2 cm. |
| 3 | Pendel |
| L | Ein Fadenpendel hat eine Pendellänge von 1,5 m, die Masse ist 1,0 kg. a) Wie groß ist die Periodendauer des Pendels? b) Wenn die Anfangsauslenkung 10° ist, wie groß ist dann die Anfangsenergie? c) Wie groß ist die Geschwindigkeit am tiefsten Punkt? d) Wie lautet die Energiebilanz bei einer Auslenkung von 5°? |
| 4 | Gedämpfte Schwingung |
| M | Bei einer gedämpften Schwingung ist die Anfangsamplitude A0 = 20 cm. Nach zwei Perioden hat die Amplitude auf A2 = 12 cm abgenommen. Die Periodendauer ist 2 s. Berechne a) die Dämpfungskonstante b) die Kreisfrequenz und die Frequenz c) die Kreisfrequenz und Frequenz für das ungedämpfte System (ω0, f0) |